Comment 139 pays peuvent passer à une énergie 100 % propre et renouvelable à l’horizon 2050

Une feuille de route pour un avenir énergétique à 100 % renouvelable de Mark Z. Jacobson de Stanford et de 26 collègues est la vision globale la plus précise pour souligner les changements d’infrastructure nécessaires dans 139 pays pour qu’elles soient entièrement alimentées par l’éolien, l’eau et le solaire d’ici 2050 après l’électrification de tous les secteurs de l’énergie. Une telle transition pourrait signifier moins de consommation mondiale d’énergie en raison de l’efficacité de l’électricité propre et renouvelable. On aurait aussi 24 millions d’emplois supplémentaires à long terme et une diminution annuelle de 4 à 7 millions de décès par la pollution atmosphérique par an. Sans oublier la stabilisation des prix de l’énergie et des économies annuelles de plus de 20 billions de dollars en coûts de santé et de climat. Le papier a été publié dans la revue Joule.

L’un des plus grands défis de notre époque est de passer à un avenir en faible consommation de carbone pour éviter d’exacerber le réchauffement climatique et d’avoir des pays autonomes en énergie. Les feuilles de route développées par le groupe de Jacobson fournissent un objectif final réalisable. Pour chacune des 139 nations, ils évaluent les ressources énergétiques brutes disponibles pour chaque pays, le nombre de générateurs d’énergie éolienne, hydrauliques et d’énergie solaire qu’on doit renouveler à 80 % d’ici 2030 et à 100 % d’ici 2050. Le papier mesure également la quantité de terrain et de surface des toits qui serait nécessaire (seulement 1 % du total disponible, car la plupart des espaces entre les éoliennes peuvent être utilisées pour d’autres choses) et comment cette approche réduirait la demande et le coût de l’énergie par rapport aux approches actuelles.

Les citoyens et les gouvernements peuvent mener ce changement. Les décideurs ne veulent généralement pas s’engager à faire quelque chose à moins qu’il y ait une science raisonnable qui puisse montrer que c’est possible et c’est ce que nous essayons de faire selon Jacobson, directeur de l’Atmosphere and Energy Program de Stanford et cofondateur du Solutions Project qui est un organisme américain à but non lucratif sensibilisant le public et les décideurs sur une transition vers des énergies renouvelables à 100 %. Il existe d’autres scénarios. Nous ne disons pas qu’il n’y a qu’une seule façon de le faire, mais notre scénario donne des pistes.

Les analyses ont spécifiquement examiné les secteurs de l’électricité, des transports, du chauffage et de la climatisation, de l’industrie, de l’agriculture et de la foresterie et la pêche de chaque pays. Les 139 pays ont été sélectionnés grâce aux données disponibles auprès de l’Agence internationale de l’énergie et parce que collectivement, ces 139 pays émettent 99 % de tout le dioxyde de carbone dans le monde.

Dans ces pays, l’étude a montré des zones géographiques où l’espace est grand par rapport aux populations (par exemple, les États-Unis, la Chine, l’Union européenne) où on peut passer rapidement à 100 % d’énergie éolienne, solaire et hydraulique. Une autre observation était que les endroits les plus difficiles peuvent être très peuplés, mais on a également de très petits pays entourés par l’océan comme Singapour. Dans ces zones difficiles, il faudra un investissement considérable sur l’énergie solaire pour que ces pays réussissent les efforts nécessaires.

À la suite d’une transition, les feuilles de route prédisent un certain nombre de bénéfices collatéraux. Par exemple, en éliminant l’utilisation du pétrole, du gaz et de l’uranium, on supprime également l’énergie associée à l’exploitation minière, au transport et au raffinage de ces carburants. Le résultat est qu’on réduit la demande énergétique internationale d’environ 13 %. Étant donné que l’électricité est plus efficace que la combustion des énergies fossiles, la demande devrait diminuer de 23 %. Les changements dans l’infrastructure signifieraient également que les pays n’auraient pas besoin de dépendre les uns des autres pour les combustibles fossiles ce qui réduirait la fréquence des conflits internationaux par rapport à l’énergie. Enfin, les communautés, vivant actuellement dans les déserts énergétiques, auraient accès à une énergie propre et renouvelable en abondance.

En plus d’éliminer les émissions et d’éviter un réchauffement planétaire de 1,5 degré Celsius tout en commençant le processus de déshydratation du dioxyde de carbone de l’atmosphère de la Terre, la transition à 100 % d’énergie renouvelable va permettre de sauver 4 à 7 millions de personnes par an grâce à la réduction de la pollution atmosphérique. Sur le plan économique, on créera 24 millions d’emplois à long terme et à temps plein selon Jacobson. Notre étude est différente parce que nous essayons d’examiner non seulement les avantages climatiques de la réduction du carbone, mais également les avantages de la réduction de la pollution atmosphérique, les avantages sociaux et économiques.

Le papier est une extension des feuilles de route de 2015 pour transiter chacun des 50 États-Unis vers une énergie 100 % propre et renouvelable et une analyse pour déterminer si le réseau électrique peut rester stable pendant une telle transition. Non seulement cette nouvelle étude couvre quasiment le monde entier, mais elle propose également des calculs améliorés sur la disponibilité de l’énergie solaire sur le toit, des ressources énergétiques renouvelables et des emplois créés par rapport aux pertes.

Parfois, l’énergie renouvelable et propre à 100 % est critiquée parce qu’elle se concentre uniquement sur le vent, l’eau et l’énergie solaire et elle exclut l’énergie nucléaire, le “charbon propre” et les biocarburants. Mais les chercheurs excluent intentionnellement l’énergie nucléaire en raison des 10 à 19 ans nécessaires entre la planification et l’exploitation, son coût élevé, le risque d’accident, la prolifération d’armes et les risques de déchets. Le “charbon propre” et les biocarburants sont négligés, car ils provoquent une forte pollution de l’air alors l’objectif de Jacobson et de ses collègues est d’éliminer également la pollution. De plus, le charbon propre et le biocarburant émettent 50 fois plus de carbone par unité d’énergie que le vent, l’eau ou l’énergie solaire.

Les études sur l’énergie 100 % avec le vent, l’eau et le solaire ont également été mises en doute en fonction de certaines technologies telles que le stockage souterrain de la chaleur dans les roches qui n’existent que dans quelques pays et l’utilisation d’avions à combustible électrique et à hydrogène qui n’existent que pour les petits appareils. Jacobson estime que le stockage souterrain de la chaleur n’est pas nécessaire, mais c’est une option viable puisqu’il est similaire au chauffage urbain qui fournit 60 % de la chaleur du Danemark. Il estime également que les navettes spatiales et les fusées sont propulsées avec de l’hydrogène et les compagnies d’avion investissent désormais dans des avions électriques. Le vent, l’eau et l’énergie solaire peuvent également faire face à des fluctuations quotidiennes et saisonnières ce qui peut provoquer des pénuries brusques. Mais la nouvelle étude estime qu’on peut résoudre ces problèmes de stabilité de plusieurs façons.

Les critiques soulignent également l’investissement massif nécessaire pour qu’un pays passe totalement à une énergie propre et renouvelable. Jacobson estime que le coût global pour la société (coût de l’énergie, de la santé et du climat) du système proposé représente 25 % de celui du système actuel de l’énergie fossile. En ce qui concerne les coûts initiaux, la plupart seraient nécessaires pour remplacer l’énergie existante et le reste est un investissement qui est largement compensé parce qu’on sauvera énormément sur les coûts de la santé et du climat.

Il semble que nous pouvons bénéficier des énormes avantages sociaux sur une énergie 100 % renouvelable et propre selon le co-auteur Mark Delucchi, chercheur à l’Institute of Transportation Studies de l’Université de Californie à Berkeley. Nos résultats suggèrent que les bienfaits sont si grands que nous devrions accélérer la transition vers le vent, l’eau et l’énergie solaire aussi rapidement que possible en supprimant entièrement les systèmes de combustibles fossiles.

Ce papier permet de faire progresser la discussion entre les communautés scientifiques, politiques et commerciales sur la façon d’envisager et de planifier une économie décarbonée selon Mark Dyson du Rocky Mountain Institute. Le travail croissant de la communauté scientifique sur les possibilités mondiales de la transition à une énergie à faible émission de carbone fournit des preuves solides qu’une telle transition peut être accomplie et on connait même les leviers qu’on doit utiliser pour le faire.

Source : Joule (http://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2017.07.005)

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